JP2804308B2

JP2804308B2 - エマルジョンマスク等の欠陥修正方法

Info

Publication number: JP2804308B2
Application number: JP23887289A
Authority: JP
Inventors: 弘之橋本; 一生渡辺
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JPH03100654A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エマルジョンマスク等の欠陥部の修正方法
に係わり、詳しくは、半導体素子製造を始めとするフォ
トエッチング製品及びフォトエレクトロフォーミング製
品の製造過程のリソグラフィ工程に用いるフォトマスク
の一種であるエマルジョンマスク、あるいはLCD、CCD用
カラーフィルターの有機被膜パターン（以下、エマルジ
ョンマスク等という）の欠陥部を除去する方法に関する
ものである。

（従来の技術）近年IC及びLSIの高集積化に伴うパターンの徴細化が
進み、半導体素子用のパターンはますます高精度化、高
品質化する傾向にあるが、半導体素子以外にも、例えば
カラーテレビ用シャドウマスク、プリント配線板、各種
表示管用電極、光学測定機の標線等のフォトエッチング
製品と撮影管用メッシュ、電子顕微鏡メッシュ、篩い分
け用メッシュ等のフォトエレクトロフォーミング製品も
また高品質、高精度が要求される。

従来の機械的加工法では到達不可能であった微細な精
密加工がフォトファブリケーション技術により可能とな
ったが、この技術で使用されるフォトマスクは高い画像
精度が要求されるものである。このように高い画像精度
が要求されるフォトマスクにおいては、マスク製造工程
で発生する微小欠陥部の修正が必要である。

現在、フォトマスクはその材料によってエマルジョン
マスクとハードマスクの２種類に分けられ、エマルジョ
ンマスクはガラス板の表面に高解像力写真乳剤が塗布さ
れているものである。通常、エマルジョンマスクの感材
としては、銀塩材料と非銀塩材料があり、その膜厚は通
常２〜６μ程度である。一方、ハードマスクはガラス板
の表面に蒸着、又はスパッタリングの方法により、遮光
性金属薄膜、例えばクロム、酸化鉄、タンタル等を厚み
0.1μ程度に成膜させてなるものである。

次に、フォトマスク製造において発生する欠陥には、
ピンホール、黒点傷等があり、ピンホール及び黒点傷に
関する修正方法には、フォトマスクの種類により異なる
が、黒点欠陥について具体例をあげて説明すると、ハー
ドマスクの場合は、欠陥部以外をフォトレジスト、又は
金属薄膜が腐食されない物質でマスキングした後、エッ
チング液で除去する方法が一般的である。１μ程度の微
細な黒点欠陥部を除去したい場合は、ポジ型レジスト、
例えば東京応化製OFPRレジストを塗布した後、欠陥部上
のレジストに水銀ランプ光源を１μ程度に集光させて露
光し、現像処理によって露光部のレジストを除去した
後、エッチング液で露光金属薄膜を除去する方法があ
る。

一方、エマルジョンマスクの場合、乳剤層が厚く、金
属のような適性腐食液が存在しないことから、ハードマ
スクの修正方法と異なる。例えば黒点傷の修正方法の１
つとして、カッターナイフのような鋭利な先端部分で削
り取る方法が実施されているが、精度の要求されないも
の、又は欠陥部が非欠陥部に接続、又は隣接しないもの
に限られ、半導体製造用、又は微細加工用に使用される
フォトマスクの場合の修正は不可能となる。

この欠点を解消するため、本出願人は紫外レーザー光
を用いたエマルジョンマスク等の欠陥修正方法として、
特願平１−13446号の出願をしている。また、修正装置
として特願平１−149253号の出願をしている。

（発明が解決しようとする課題）以上のものはアパーチャー像を可視光でエマルジョン
マスク等の欠陥部に投影し、可視光像を観察しながら、
アパーチャーの開口を欠陥部の形状に合うように調整す
るのであるが、特願平１−13446号では、アパーチャー
像を縮小投影する結像レンズを観察用レンズと併用して
可視光にも解像し、かつ、紫外光にも解像するレンズと
しているが、可視から紫外域まで収差なくレンズを製作
することは非常に困難であり、多大な費用と時間を必要
としている。また、特願平１−149253号においては、観
察用のレンズをアパーチャー像縮小投影のレンズとは別
に設けてアパーチャーを青系の参照光で照明し、紫外レ
ーザー光用対物レンズで縮小投影された像を観察するよ
うにしているが、紫外域用レンズにより、紫外よりの青
系の可視光像を投影するため、投影像にひずみを生じ、
十分な解像度が得られず、また、投影用対物レンズを紫
外域から青系可視域までの解像とすることも装置上困難
であった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、紫外レーザー光を使用した欠陥修正に
あっても、欠陥部の形状にアパーチャー開口を調整する
作業が容易にかつ装置構成も高価となることなく実現す
るエマルジョンマスク等の欠陥修正方法を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明にあっては、エ
マルジョンマスク等の修正対象物の欠陥部に、アパーチ
ャー開口を合わせる際、エマルジョン層が加工されない
低パワーの紫外光を照射して、アパーチャー開口像をエ
マルジョンマスクの欠陥部に投影し、紫外光により励起
されてガラス基板から発光する蛍光像を観察してアパー
チャーの調整を行うようにした。

（作用）以上の手段によれば、エマルジョンマスクの欠陥部を
紫外レーザー光で飛散除去できるのであるが、紫外レー
ザー光を欠陥部の形状に合わせてアパーチャーで整形し
て照射することにより、欠陥部のみを精度良く除去する
ことができて、欠陥部が非欠陥部に連続、又は隣接して
いても非欠陥部を損なうことが無いという利点を有する
ものである。

しかして、レーザービーム光の形状は、エマルジョン
マスク等が加工されない低エネルギーの紫外光を照射す
ることによって励起発光した蛍光を観察して、アパーチ
ャーの開口形状を調整することにより、簡単に整形する
ことができ、従って、レーザービーム光の形状を欠陥部
に容易に一致させることができる。

低エネルギーの紫外光の照射は、繰り返し行うことに
より、蛍光の発光を連続して生じさせて、アパーチャー
像を可視光で観察することができるが、レーザー発振は
１回又は数回として発振に同期してイメージメモリーに
アパーチャー像を格納し、この画像を呼び出してアパー
チャー像を観察するようにしても良い。

（実施例）以下、本発明の方法における実施例を図面を基に説明
する。

第２図は、本発明に係る装置の構成を示したものであ
る。

レーザー発振器（１）から取り出した紫外光レーザー
ビーム（２）はビームエキスパンダー（３）で拡大さ
れ、選択反射ミラー（４）で紫外光のみが反射され、ア
パーチャー（５）で欠陥部の形状に応じたビーム像に整
形された後、結像レンズ（６）で縮小投影され、エマル
ジョンマスク（７）の銀乳剤層面の黒点欠陥部に相当す
る領域に照射される。

アパーチャー（５）は例えば透過光部や遮光部を有す
るアパーチャーブレードを２枚重ねて構成し、これら２
枚のアパーチャーブレードをずらして、その透過光部や
遮光部を適当に組合わせるようにして、開口形状を作る
ことにより、ビーム像を欠陥部の形状に合うように整形
することができる。

しかして、エマルジョンマスク（７）上に投影された
アパーチャー（５）の開口形状の像は、レーザービーム
像を結像する結像レンズ（６）とエマルジョンマスク
（７）に対して対称の位置に配置した観察レンズ（８）
を介してテレビカメラ（９）により観察するようになっ
ている。

また、結像レンズ（６）によってレーザー光が照射さ
れるエマルジョンマスク（７）の照射部の近傍には、そ
の一方よりエアーノズル（10）が、また、場合によって
は、エアーノズル（10）とレーザー光の照射部に対する
対称の位置に吸引ノズル（図示せず）が配置され、エマ
ルジョンマスク（７）上のレーザー光の照射部へエアー
ノズル（10）からエアーを送風し、場合によっては、こ
のエアーを吸引ノズルによって吸引するようになってい
る。

本発明は以上のようなものにおいて、エマルジョンマ
スク（７）等が加工されない低エネルギーの紫外光を照
射して、それにより励起発光した蛍光を観察してアパー
チャー（５）の開口形状を調整するようにしたものであ
る。

ここでアパーチャー（５）の開口の調整作業のステッ
プを第１図にフローチャートで示す。

まず、レーザー発振器（１）からの紫外レーザー光
（２）のパルスエネルギーが10〜50mJ/パルス程度の低
エネルギーとなるように出力を絞り、アパーチャー
（５）を通して、エマルジョンマスク（７）に照射す
る。このとき、エマルジョンマスク（７）の乳剤層は、
照射される紫外レーザー光（２）のエネルギーが充分低
いため、除去されることはなく変化しない。アパーチャ
ー（５）に照射された紫外レーザー光（２）は、アパー
チャー（５）の開口に合わせて整形され、対物レンズで
エマルジョンマスク表面に縮小投影される（第１ステッ
プ）。

エマルジョンマスク（７）に照射された紫外レーザー
光（２）は乳剤層を除去しないものの、エマルジョンマ
スク（７）の表面を励起し、蛍光が誘導されてアパーチ
ャー像が可視光としてテレビカメラ（９）で見えるよう
になる。レーザー発振器（１）からの紫外レーザー光
（２）が１パルスのみでは、人間の目には瞬間の現像と
なり、欠陥部の像が観察できないので、繰り返し紫外レ
ーザー光（２）を発振させることにより、連続して蛍光
の発光を生じさせ、アパーチャー像が可視光により観察
が可能となる（第２ステップ）。

アパーチャー像が観察される状態で、エマルジョンマ
スク（７）の欠陥部をアパーチャー像の中心に位置する
ようにエマルジョンマスク（７）を移動させる（第３ス
テップ）。

アパーチャー像の中央にある欠陥部の形状に合わせて
アパーチャー像を観察しながら、アパーチャーブレード
をずらす等の手段により調整する（第４ステップ）。

以上の作業工程により、アパーチャー像を観察しなが
ら、欠陥部の形状にアパーチャー（５）の開口を合わせ
ることができるようになり、以下、通常のエネルギーの
レーザービーム光をアパーチャー（５）の開口を通して
欠陥部に照射することにより、欠陥部のみを精度良く除
去することができるのである。

なお、以上のように低エネルギーの紫外レーザー光を
連続的に発振させる方法に限らず、本発明の他の実施例
として、例えばレーザー発振器（１）からの低エネルギ
ーでのレーザー発振を１回又は数回として、このレーザ
ー発振に同期してイメージメモリーに紫外レーザー光
（２）により励起発光した蛍光によるアパーチャー像を
格納し、イメージメモリーから格納された画像を呼び出
してアパーチャー像を観察するようにして、アパーチャ
ー（５）の調整毎にこれを繰り返す方法であっても良
い。

（発明の効果）本発明の方法は、欠陥部の除去、加工を行うレーザー
光に紫外光を使用した場合、除去、加工に際し、アパー
チャー像を観察するため、特殊なレンズを使用すること
もなく、レーザー発振器の発振出力を調整するのみで、
アパーチャー像を観察することが可能な方法であり、装
置化に際しても製作上非常に有利となる。

しかして、銀塩乳剤乾板を用いた銀塩系のエマルジョ
ンマスクのみならず、例えばガラス板の表面にジアゾ系
感光液（ゼラチンなどのコロイド性物質にジアゾ化合物
を混合した感光液）を塗布してなる非銀塩乳剤乾板を用
い、これに画像を焼付けて、有機高分子膜からなる画像
部を形成し、該画像部を染色してなる非銀塩系のエマル
ジョンマスクの修正にも適用でき、LCDあるいはCCD用カ
ラーフィルターの有機被膜パターンの修正にも有用であ
り、さらにエマルジョンマスク等以外のクロムマスク等
のハードマスクパターンの修正等にも有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を説明するフローチャート、第２図は修正装置の概略図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外光をエマルジョンマスク等の欠陥部の
形状に合わせてアパーチャーで整形して照射し、その欠
陥部を除去する方法であって、エマルジョンマスク等が
加工されない低エネルギーで紫外光を照射し、該低エネ
ルギーの紫外光により励起発光した蛍光を観察してアパ
ーチャーの開口形状を欠陥部の形状に合わせることを特
徴とするエマルジョンマスク等の欠陥修正方法。
【請求項２】前記低エネルギーの紫外光により励起発光
した蛍光によるアパーチャー像を該紫外光の照射と同期
してイメージメモリーに格納して、アパーチャー像を観
察することを特徴とする請求項（１）のエマルジョンマ
スク等の欠陥修正方法。